一种工程陶瓷耐酸耐碱容器的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种工程陶瓷耐酸耐碱容器的制备方法，其包括坯料原料配料、成型坯料、釉料原料配料、釉料制备素烧、施釉烧成的步骤。本工艺的工程陶瓷耐酸耐碱容器制品具有耐酸耐碱度高，特别不易受介质污染，机械强度高、致密性高、尺寸精度高、吸水率小、热稳定性好、热膨胀系数小、抗渗漏等特点，而且胎体致密，釉面光洁，无针孔、缩釉、薄釉等缺陷，降低了次品率，提高了生产效率，并且减少了对窑炉设备的耐温要求，使其制作成本下降。该新颖工程陶瓷耐酸耐碱容器具有较好的外观质量及性能指标，是一种提高经济效益的理想产品。
【专利说明】一种工程陶瓷耐酸耐碱容器的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于陶瓷容器领域，具体涉及一种工程陶瓷耐酸耐碱容器的制备工艺。
【背景技术】
[0002]耐酸耐碱陶瓷是一种使用范围极其广泛的粘土质半瓷化材料，可应用于化工、冶炼、制药、食品、造纸、石油等工业领域，它有耐腐蚀、耐磨、无污染等优点，是其他耐酸耐碱制品远非能及的。现在市场上广泛应用的耐酸陶瓷制品大多是以高岭土为主的粘土通过湿磨、打浆、浓缩、成型、烘干，然后高温烧结的方法制备的。该方法制备的耐酸耐碱陶瓷制品全部采用天然原料，能耗高，污染环境，碳排放高，成本高，生产周期长。工程陶瓷耐酸耐碱容器对产品的强度、吸水率、热膨胀系数、热稳定性、耐酸耐碱度要求较高，因此现有陶瓷制品材质不能满足工程陶瓷耐酸耐碱容器的生产，所以急需开发一种适应高档的工程陶瓷耐酸耐碱容器的坯料釉料及合理的烧成工艺。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是为了解决上述问题，在传统耐酸耐碱陶瓷制品制作的基础上进行发展与创新，采用独特并合理的坯料釉料配方和烧成工艺，从而提供一种新颖工程陶瓷耐酸耐碱容器的制备方法。
[0004]本发明的目的可以通过以下措施达到:
[0005]一种工程陶瓷耐酸耐碱容器的制备方法，其包括如下步骤:
[0006]( 1)坯料原料:以高岭土、白泥、陶瓷熟料、叶腊石和锂长石为坯料原料进行配料；
[0007](2)成型坯料:将坯料原料、磨球和水混合后进行球磨，然后压滤，再进行真空练泥，得到工程陶瓷耐酸耐碱容器的成型坯料；
[0008](3)釉料原料:以锂长石、石英、苏州土、硼熔块、硅酸锆、氧化锌、碳酸锂和咖啡色素为原料进行配料；
[0009](4)釉料:将釉料原料、磨球和水混合后进行球磨，得到工程陶瓷耐酸耐碱容器用轴料；
[0010](5)素烧:将制得的成型坯料经滚压成型制成坯体进行素烧；
[0011](6)施釉烧成:将素烧后的坯件采用浸釉的方法用工程陶瓷耐酸耐碱容器用釉料进行施釉，待干后釉烧即得。
[0012]本发明的工艺可以概括为下述流程:
[0013]配料一球磨一过筛一压滤一真空练泥一成型一素烧一施釉一烧成，以下对本方法
的各步骤做进一步说明。
[0014]在步骤(1)中，以坯料原料的总重量为100%计各原料的用量为:高岭土 15~20%，白泥35~42%，陶瓷熟料5~8%，叶腊石15~20%，锂长石15~20% (各原料的质量和为100%)。
[0015]在步骤(2)中， 坯料原料、磨球和水的混合质量比为1:1.05~1.15:0.80~0.90，优选1:1.1:0.85的配比。球磨时间为20小时以上，优选24小时；球磨后过筛除铁；压滤至坯料的含水率为19-20%，可采用40kg压滤机进行压滤；所述真空练泥进行2次以上，优选3次。
[0016]在步骤(3)中，以釉料原料的总重量为100%计各釉料原料的用量为:锂长石
17.5~19.5%,石英15.4~18.5%,苏州土 12.3~16.4%,硼熔块17.9~22.3%,硅酸锆
15.6~19.4%，氧化锌4.2~5.8%，碳酸锂0.5~0.9%，咖啡色素8.2~9.7%(各原料的质量和为100%)。
[0017]在步骤(4)中，釉料原料、磨球和水的混合质量比为1:1.25~1.35:1.25~1.35，优选1:1.3:1.3的配比；球磨时间为40小时以上，优选48小时；球磨后过筛即制得工程陶瓷耐酸耐碱容器用釉料。
[0018]在步骤(5)中，素烧温度为1015~1025°C，优选为1020°C，烧成周期为4.5-5小时。
[0019]在步骤(6)中，釉烧采用辊道窑氧化焰烧成，烧成温度为1200~1210°C，烧成周期为3~7小时，优选6.5-7小时。该釉烧的一种优选的烧成曲线为:窑内温度在1.5-2小时内由室温均匀升至925°C~935°C，再在1.5_2小时内升至1200~1210°C，然后在0.5-1小时内降至1085~1095°C，再在20分钟内快速降至820°C~840°C，然后在1-1.5小时内慢速降至620°C~640°C，最后再自然冷却至室温，检验合格后就成为合格产品。一种优选的烧成曲线为:窑内温度在1.5-2小时内由室温均匀升至930°C，再在1.5-2小时内匀速升至1210°C，然后在0.5-1小时内降至1090°C，再在20分钟内快速降至830°C，然后在1-1.5小时内慢速降至630°C，最后再自然冷却至室温，烧成出窑。
`[0020]更精确的，在烧成温度附近的釉烧烧成曲线为:1150~1160°C时升温速率为100~110°C /h ;在1190~1199°C时升温速率为70~95°C /h ;在1200~1210°C时升温速率为20~40°C /h，在1200~1210°C时的降温速率为10~30°C /h，在1180~1200°C的降温速率为20~40°C /h。一种更优选的在烧成温度附近的釉烧烧成曲线为:1150~1160°C时升温速率为105~110°C /h ;在1190~1199°C时升温速率为85~95°C /h ;在1200~1210°C时升温速率为20~25°C /h，在1200~1210°C时的降温速率为10~18°C /h，在1180~1200°C的降温速率为20~30°C /h。
[0021]釉烧过程中烧成曲线在烧成带8#_12#的5支热电偶的温度确定通过多次试验，效果较佳的烧成曲线有以下3种，最终实施例采用第三种最佳的烧成曲线。
[0022]
【权利要求】
1.一种工程陶瓷耐酸耐碱容器的制备方法，其特征在于包括如下步骤:(1)坯料原料:以高岭土、白泥、陶瓷熟料、叶腊石和锂长石为坯料原料进行配料，以坯料原料的总重量为100%计各原料的用量为:高岭土 15~20%，白泥35~42%，陶瓷熟料5~8%,叶腊石15~20%，锂长石15~20% ；(2)成型坯料:将坯料原料、磨球和水混合后进行球磨，然后压滤，再进行真空练泥，得到工程陶瓷耐酸耐碱容器的成型坯料；(3)釉料原料:以锂长石、石英、苏州土、硼熔块、硅酸锆、氧化锌、碳酸锂和咖啡色素为原料进行配料；(4)釉料:将釉料原料、磨球和水混合后进行球磨，得到工程陶瓷耐酸耐碱容器用釉料；(5)素烧:将制得的成型坯料经滚压成型制成坯体进行素烧；(6)施釉烧成:将素烧后的坯件采用浸釉的方法用工程陶瓷耐酸耐碱容器用釉料进行施釉，待干后釉烧即得。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于以釉料原料的总重量为100%计各釉料原料的用量为:锂长石17.5~19.5%，石英15.4~18.5%，苏州土 12.3~16.4%，硼熔块17.9~22.3%,硅酸锆15.6~19.4%,氧化锌4.2~5.8%,碳酸锂0.5~0.9%,咖啡色素8.2 ~9.7%。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于在步骤(2)中，坯料原料、磨球和水的混合质量比为1:1.05~1.15:0.80~0.90。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于在步骤(2)中，球磨时间为20小时以上，球磨后过筛除铁；压滤至坯料的含水率为19-20% ;所述真空练泥进行2次以上。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于在步骤(4)中，釉料原料、磨球和水的混合质量比为1:1.25~1.35:1.25~1.35 ;球磨时间为40小时以上，球磨后过筛。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于在步骤(5)中，素烧温度为1015~1025°C，烧成周期为4.5~5小时。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于在步骤(6)中，釉烧采用辊道窑氧化焰烧成，烧成温度为1200~1210°C，烧成周期为3~7小时。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于在步骤(6)中，釉烧的烧成曲线为:窑内温度在1.5-2小时内由室温均匀升至925°C~935°C，再在1.5_2小时内升至1200~1210°C，然后在0.5-1小时内降至1085~1095°C，再在20分钟内快速降至820°C~840°C，然后在1-1.5小时内慢速降至620°C~640°C，最后再自然冷却至室温。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于在步骤(6)中，在烧成温度附近的釉烧烧成曲线为:1150~1160°C时升温速率为100~110°C /h ;在1190~1199°C时升温速率为70~95°C /h ;在1200~1210°C时升温速率为20~40°C /h，在1200~1210°C时的降温速率为10~30°C /h，在1180~1200°C的降温速率为20~40°C /h。
【文档编号】C04B33/24GK103641447SQ201310139334
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年4月22日 优先权日:2013年4月22日
【发明者】孙素强, 周玉萍, 杨庆华 申请人:江苏省宜兴彩陶工艺厂